Rozprawy doktorskie WIiTCh

Type: Collection of doctoral dissertations of a unit
Title

Collection items (259)


Modelowanie i analiza nieliniowa stanów stacjonarnych hybrydowych bioreaktorów fluidyzacyjnych

Boroń, Dominika
Dissertation
2018
W rozprawie przedstawiono modele matematyczne trzech typów hybrydowych bioreaktorów fluidyzacyjnych. Zaproponowano proste, ale wystarczająco dokładne modele hydrodynamiki takich aparatów. Przedstawione wyprowadzenia dotyczą dwusubstratowego modelu kinetyki aerobowego procesu mikrobiologicznego. Dokonano analizy właściwości stacjonarnych w zależności od pozornej prędkości powietrza dostarczanego do aparatu, stężenia substratu węglowego A w strumieniu zasilającym bioreaktor, średnicy ziaren nośnika, wysokości złoża fluidalnego w warunkach minimum fluidyzacji oraz stałej szybkości odrywania biofilmu. W rozprawie analizie poddano również wpływ kinetyki procesu mikrobiologicznego na charakterystykę stacjonarną bioreaktorów hybrydowych, tzn. analizą objęto przemiany przebiegające według kinetyki Monoda-Monoda i Haldanea-Monoda. Ponadto określono wpływ wartości współczynnika wydajności tlenu względem substratu węglowego. Określono również stabilność uzyskanych stanów stacjonarnych. Przedstawione wyniki symulacji numerycznych umożliwiają dobór warunków procesowych w hybrydowych bioreaktorach fluidyzacyjnych oraz określają występujące ograniczenia ich stosowania.

Nanocząstki lipidowe jako nośniki substancji aktywnych biologicznie

Lasoń, Elwira
Dissertation
2018
Celem badań było opracowanie stabilnych formulacji nanocząstek lipidowych drugiej generacji (NLC) jako formy nośników dla silnie hydrofobowych i trudno rozpuszczalnych substancji aktywnych, przeznaczonych do zastosowań miejscowych na skórę. Pierwszy etap pracy polegał na opracowaniu optymalnego składu i sposobu otrzymywania nanostrukturalnych nośników lipidowych charakteryzujących się odpowiednimi właściwościami fizykochemicznymi i stabilnością fizyczną. Kolejnym, a zarazem najistotniejszym etapem badań była ocena potencjału wytypowanych formulacji nanocząstek lipidowych jako systemów nośnikowych dla wybranych związków z grupy mono-, di- i triterpenów o zróżnicowanej lipofilowości. Otrzymane wyniki potwierdziły, że na przebieg uwalniania substancji aktywnych wpływają ich właściwości, m.in. masa cząsteczkowa i lipofilowość. W następnym etapie badań, potencjał opracowanych układów NLC jako obiecującego systemu dostarczania hydrofobowych związków aktywnych, potwierdzono z udziałem naturalnego antyoksydantu jakim jest kwas α-liponowy (ALA). Określono profil uwalniania ALA z NLC oraz opisano kinetykę uwalniania kwasu α-liponowego stosując różne modele matematyczne. W końcowym etapie badań przeprowadzono analizę in vitro przenikania substancji aktywnej przez skórę z układów NLC. Uzyskane wyniki potwierdziły, że otrzymane preparaty NLC można stosować jako skuteczne systemy do kontrolowanego dostarczania forskoliny do skóry. Podsumowując, opracowane w trakcie realizacji pracy, stabilne, bezpieczne w stosowaniu układy nanostrukturalnych nośników lipidowych mogą znaleźć zastosowanie jako potencjalne nośniki dla hydrofobowych, trudno rozpuszczalnych związków, pozwalające na kontrolowane w czasie dostarczanie substancji aktywnych w głębsze warstwy skóry.

Kompozyty fosforanów wapnia do zastosowań w inżynierii tkankowej

Pluta, Klaudia
Dissertation
2019
Celem pracy było opracowanie metody otrzymania oraz charakterystyka nowych, biozgodnych materiałów kompozytowych o osnowie polimerowej na bazie poli(winylopirolidonu) oraz żelatyny z dodatkiem serum albuminy wołowej i kwasu asparaginowego wzmocnionej cząstkami fosforanów wapnia do zastosowań w inżynierii tkankowej do rekonstrukcji ubytków tkanki łącznej oporowej, ze szczególnym uwzględnieniem chrząstek. Pierwszy etap prac koncentrował się na otrzymaniu fosforanów wapnia będących komponentem matryc ceramiczno-polimerowych, który zakładał wykorzystanie skorupek jaj kurzych oraz kości zwierzęcych jako materiałów wyjściowych. Następnie opracowano metodę otrzymywania kompozytów w oparciu o proces sieciowania promieniowaniem UV z wykorzystaniem czynnika sieciującego PEGDA (Mn 700) oraz fotoicicjatora (2-hydroksy-2-metylopropiofenonu). Kolejny etap zakładał wprowadzenie do wyselekcjonowanych układów fazy ceramicznej oraz dokonanie pełnej charakterystyki właściwości uzyskanych materiałów. Przeprowadzono badania mechaniczne w zakresie sztywności, wytrzymałości mechanicznej na ściskanie i rozciąganie oraz chropowatości i falistości. Dokonano również oceny biokompatybilności na poziomie in vitro, która dowiodła że otrzymane materiały kompozytowe nie wykazują właściwości prozapalnych oraz nie wpływają negatywnie na morfologię komórek.

Badanie procesu fotopolimeryzacji wolnorodnikowej monomerów akrylowych przy zastosowaniu fluorescencyjnych sond molekularnych

Kamińska-Borek, Iwona
Dissertation
2019
W niniejszej pracy przebadano serię reakcji fotopolimeryzacji rodnikowej akrylanów i metakrylanów jedno, dwu lub trójfunkcyjnych techniką FPT z zastosowaniem fluorescencyjnych sond molekularnych.Wyznaczono wpływ podstawników na czułość sond kumarynowych na zmiany mikrolepkości i polarności układu podczas wolnorodnikowej fotopolimeryzacji monomerów oraz określono które parametry widma fluorescencyjnego sondy reagują na zmiany mikrolepkości środowiska a które na zmiany polarności. Zbadano również wpływ rodzaju monomeru, temperatury, natężenia światła UV i grubości warstwy na odpowiedź wybranych sensorów kumarynowych oraz przebieg reakcji fotopolimeryzacji. Dodatkowo, opracowano szybką i precyzyjną metodę kalibracji wskaźników postępu fotopolimeryzacji, dostarczanych przez technikę FPT, ze stopniami przereagowania grup funkcyjnych monomeru wyznaczonych metodą RT-FTIR. Metoda ta bazuje na równoczesnym monitorowaniu przebiegu fotopolimeryzacji pojedynczej próbki kompozycji metodą FPT i metodą RT-FTIR oraz korelacji uzyskanych z obu metod wyników. Ponadto, efektem niniejszej pracy badawczej jest zaprojektowanie i skonstruowanie termostatowanej komory pomiarowej do precyzyjnych badań kinetyki fotopolimeryzacji w warunkach izotermicznych metodą FPT, przy wykorzystaniu diod UVLED jako źródeł światła.

Synteza nowych nitropodstawionych analogów dihydropirazolu na drodze 1,3-dipolarnej cykloaddycji

Kula, Karolina
Dissertation
2019
W ramach pracy przeprowadzono kompleksowe badania nad syntezą pirazolin na drodze reakcji 1,3-dipolarnej cykloaddycji (E)-3,3,3-trichloro-1-nitroprop-1-enu z wybranymi 1,3-dipolami typu allenowego. W roli tej testowano dwie serie związków: diarylodiazometany oraz C-arylo-N-(4-bromofenylo)-nitryliminy. Prace badawcze prowadzone były na dwóch niezależnych płaszczyznach: w oparciu o badania teoretyczne oraz eksperymentalne. W pierwszym etapie tych studiów zbadano 1,3-dipolarne cykloaddycje pomiędzy (E)-3,3,3-trichloro-1-nitroprop-1-enem a serią diarylodiazometanów. Według danych obliczeń kwantowo-chemicznych w toku reakcji powinny powstawać jedynie 3,3-diarylo-5-trichlorometylo-4-nitro-∆1-pirazoliny. Z kolei, eksperymentalne wyniki wskazują, że w toku reakcji powstają 3,3-diarylo-4-dichloro-metyleno-5-nitro-∆1-pirazoliny. Tworzące się połączenia są nietrwałe i szybko ulegają konwersji z wydzieleniem cząsteczki HCl dając odpowiednie 3,3-diarylo-4-dichlorometyleno-5-nitro-∆1-pirazoliny. Kolejny etap badań obejmował studia reakcji 1,3-dipolarnej cykloaddycji (E)-3,3,3-trichloro-1-nitroprop-1-enu z serią C-arylo-N-(4-bromofenylo)-nitrylimin. Obliczenia kwantowo-chemiczne sugerują, że z punktu widzenia kinetycznego, możliwe jest powstanie dwóch regioizomerycznych produktów reakcji, przy czym preferowaną jest zawsze ścieżka prowadząca do odpowiednich 1-(4-bromofenylo)-3-arylo-4-trichlorometylo-5-nitro-∆2-pirazolin. Badania eksperymentalne wykazały, że w toku reakcji powstaje jeden tylko z dwóch prognozowanych adduktów. Powstałe połączenia nie są trwałe i spontanicznie ulegają przekształceniu do odpowiednich 1-(4-bromofenylo)-3-arylo-nitro-pirazoli na skutek eliminacji cząsteczki CHCl3. Niestety, dane spektralne nie dają możliwości wnioskowania o regioizomerii tych połączeń.